Proof-of-Work (PoW) adalah konsep asas dalam dunia blockchain dan cryptocurrency. Ia adalah mekanisme konsensus yang digunakan untuk mengesahkan dan menjamin transaksi pada rangkaian terdesentralisasi.
Dalam artikel ini, kami akan menyelidiki butiran PoW, kerja, kelebihan, kritikan, alternatif, dan aplikasi dunia sebenar dalam kes Bitcoin.
Cara Bukti Kerja Beroperasi
Konsep perlombongan
Pada teras Bukti Kerja terletak proses perlombongan. Pelombong adalah individu atau entiti yang bersaing untuk menyelesaikan teka-teki matematik yang kompleks untuk menambah blok baru ke blockchain.
Teka-teki ini memerlukan kuasa pengiraan yang ketara, dan pelombong pertama untuk menyelesaikannya mendapat hak untuk menambah blok seterusnya dan diberi ganjaran dengan cryptocurrency yang baru dicetak.
Fungsi Hash dalam PoW
PoW menggunakan fungsi hash, iaitu algoritma kriptografi sehala yang menukar data input kepada rentetan aksara panjang tetap. Pelombong perlu mencari hash yang sepadan dengan corak tertentu, yang dikenali sebagai sasaran, dengan berulang kali mengubah nilai nonce sehingga hash yang dikehendaki diperolehi.
Pelarasan Kesukaran
Untuk mengekalkan masa penjanaan blok yang konsisten, rangkaian menyesuaikan kesukaran teka-teki berdasarkan jumlah kuasa pengiraan rangkaian. Apabila lebih ramai pelombong menyertai atau meninggalkan rangkaian, kesukaran diubah secara dinamik untuk mengawal kadar penciptaan blok.
Kelebihan bukti kerja
Keselamatan dan Ketidakmampuan
Salah satu kelebihan utama PoW ialah keselamatannya yang teguh. Untuk mengubah data blok, penyerang perlu membuat semula kerja pengiraan untuk blok itu dan semua blok berikutnya, menjadikannya sangat sukar dan tidak dapat dilaksanakan secara ekonomi untuk melakukan serangan yang berjaya.
Desentralisasi
PoW direka untuk menggalakkan desentralisasi, kerana mana-mana peserta dengan kuasa pengiraan yang mencukupi boleh menjadi pelombong. Ini memastikan bahawa tiada entiti tunggal mendapat kawalan ke atas rangkaian, mengurangkan risiko penapisan dan manipulasi.
Mekanisme Insentif
Pelombong diberi insentif untuk bertindak jujur kerana mereka diberi ganjaran dengan cryptocurrency kerana berjaya menambah blok baru. Insentif ekonomi ini menyelaraskan minat mereka dengan keselamatan dan kestabilan rangkaian.
Kritikan Bukti Kerja
Kesan Alam Sekitar
Salah satu kritikan yang paling ketara terhadap PoW ialah penggunaan tenaga yang tinggi. Proses perlombongan memerlukan elektrik yang besar, yang membawa kepada kebimbangan mengenai jejak alam sekitar dan sumbangannya kepada perubahan iklim.
Kebimbangan Pemusatan
Oleh kerana PoW memberi ganjaran kepada entiti dengan lebih banyak kuasa pengiraan, ia boleh membawa kepada pemusatan, di mana beberapa kolam perlombongan besar mengawal sebahagian besar rangkaian. Kepekatan kuasa ini menimbulkan kebimbangan mengenai keselamatan dan penapisan rintangan blockchain.
Alternatif kepada Bukti Kerja
Bukti Kepentingan (PoS)
PoS adalah mekanisme konsensus alternatif di mana pengesah dipilih untuk membuat blok baru berdasarkan bilangan syiling yang mereka “dipertaruhkan” atau dikunci sebagai cagaran. PoS menggunakan tenaga yang jauh lebih sedikit berbanding PoW.
Bukti Kepentingan Wakil (DPoS)
DPoS adalah variasi PoS di mana pemegang duit syiling mengundi perwakilan yang bergilir-gilir dalam membuat blok. DPoS bertujuan untuk meningkatkan daya pemprosesan dan kecekapan transaksi.
Bukti Autoriti (PoA)
PoA bergantung kepada sekumpulan pengesah yang diluluskan yang dikenali dan dipercayai entiti. Ia biasanya digunakan dalam blockchain swasta atau konsortium.
Bukti Ruang (PoSpace)
PoSpace menggunakan jumlah ruang storan yang tersedia kepada pelombong untuk menentukan peluang mereka dipilih untuk mencipta blok baharu.
Kes Penggunaan Dunia Sebenar: Bitcoin
PoW dalam Rangkaian Bitcoin
Bitcoin, mata wang kripto pertama dan paling terkenal, bergantung pada PoW untuk mencapai konsensus dan mengesahkan transaksi.
Proses Perlombongan dalam Bitcoin
Dalam rangkaian Bitcoin, pelombong bersaing untuk menyelesaikan teka-teki kriptografi, dan yang pertama berjaya menambah blok baru ke blockchain. Proses ini memastikan sejarah transaksi yang selamat dan boleh dipercayai.
PoW dalam Matawang Kripto Lain
Ethereum
Ethereum, mata wang kripto kedua terbesar, juga kini bergantung pada PoW. Walau bagaimanapun, ia merancang untuk beralih kepada sistem berasaskan PoS yang dikenali sebagai Ethereum 2.0.
Litecoin
Litecoin, sering dirujuk sebagai perak kepada emas Bitcoin, menggunakan PoW sama seperti Bitcoin.
Monero
Monero, mata wang kripto yang berfokuskan privasi, melaksanakan PoW untuk menjamin rangkaiannya dan mengekalkan kerahsiaan untuk penggunanya.
Prospek Masa Depan Bukti Kerja
Mekanisme Konsensus Hibrid
Banyak projek meneroka mekanisme konsensus hibrid yang menggabungkan PoW dengan protokol konsensus lain untuk memanfaatkan kekuatan masing-masing.
Penambahbaikan PoW
Penyelidik dan pemaju terus berusaha memperbaiki PoW untuk menangani isu penggunaan tenaga dan skalabilitinya.
Kesimpulan
Bukti Kerja telah menjadi tulang belakang banyak rangkaian blockchain yang berjaya, menyediakan mekanisme konsensus yang mantap dan selamat. Walaupun ia telah menghadapi kritikan kerana sifat intensif tenaga dan kebimbangan pemusatan, ia tetap menjadi aspek penting dalam ekosistem blockchain.
Walau bagaimanapun, apabila industri berkembang, mekanisme konsensus alternatif seperti Proof-of-Stake semakin terkenal, menawarkan penyelesaian yang berpotensi kepada cabaran yang dihadapi oleh PoW.
Soalan lazim
- S: Bagaimanakah Bukti Kerja memastikan keselamatan?
- J: PoW melindungi rangkaian dengan menjadikannya mahal pengiraan untuk mengubah data transaksi, sekali gus tidak menggalakkan serangan berniat jahat.
- S: Adakah Bukti Kerja satu-satunya mekanisme konsensus?
- J: Tidak, terdapat beberapa mekanisme konsensus lain, seperti Bukti Kepentingan dan Bukti Kepentingan Diwakilkan.
- S: Apakah peranan pelombong dalam proses PoW?
- J: Pelombong bersaing untuk menyelesaikan teka-teki yang kompleks dan menambah blok baru ke blockchain, memperoleh ganjaran dalam proses itu.
- S: Adakah Bukti Kerja mempunyai kesan alam sekitar?
- J: Ya, penggunaan tenaga PoW telah menimbulkan kebimbangan alam sekitar, yang membawa kepada perbincangan mengenai alternatif yang lebih mesra alam.
- S: Bolehkah Bukti Kerja digabungkan dengan mekanisme konsensus yang lain?
- J: Ya, mekanisme konsensus hibrid yang menggabungkan PoW dengan protokol lain sedang diterokai untuk meningkatkan kecekapan dan skalabiliti.
